従来のコンピュータでは、情報の単位は2進数またはビットですが、量子コンピュータでは、
キュービットに関する情報は、特定のものを運ぶことができますこの粒子の特性（たとえば、電子スピンまたは光子分極）。2つの状態を持つことができます。通常のビット値は0または1ですが、これらの値の中間バージョンも量子ビットで可能です。中間状態は重ね合わせと呼ばれます。この特性により、量子コンピューターは問題を解決することができます
Tartu Institute ofPhysicsの研究者大学は、エルビウム、プラセオジミウム、およびその他の希土類元素のイオンをドープしたフッ化物の混合光学結晶マトリックスに基づいて合成された微結晶がキュービットとして機能し、超高速光学量子コンピューティングを提供できることを示しました。
「イオンを選ぶ際には、性質の異なる電子状態が非常に重要です。それらは、イオン相互作用が非常に弱い少なくとも2つの状態を持っている必要があります。これらの状態は、個々の量子ビットに対する基本的な量子論理演算に適しています。さらに、イオン相互作用が強い状態が必要です。これらの状態はすべて長いライフタイム(ミリ秒またはマイクロ秒)を持つ必要があり、これらの状態間での光学遷移を許可する必要があります。
ウラジーミル・ヒジニャコフ教授(エストニア科学アカデミー会員)
科学者はそのようなの検出は希土類イオンの電子状態は可能であるとは考えられていなかったので、科学者はそれらの間でキュービットに適したそのような状態を探しませんでした。これまで、主に原子核のスピン状態がキュービットの役割について研究されてきました。ただし、それらの周波数は、量子ビットの周波数の100万分の1です。これが、量子コンピューターもこれらのキュービットを中心に構築されている理由です。また、電子状態に基づく量子ビットを備えたコンピューターよりも大幅に低速になります。
超高速のサイクルタイムにより、量子コンピューターの作成に対する主要な障害の1つを克服することができます。量子ビットは周囲の環境に非常に敏感であるため、環境干渉は量子コンピューティングのエラーにつながります。
「量子ビットのコヒーレンス時間、つまり純粋な量子状態の持続時間は非常に短いです。計算サイクルが速くなればなるほど、量子ビットの動作における環境干渉は少なくなります。
ウラジーミル・ヒジニャコフ教授(エストニア科学アカデミー会員)
スペクトル燃焼法がタルトゥ大学の物理学研究所で以前に開発された穴は、コンピューターインスタンスとして機能する微結晶内のキュービットのセットを選択するために使用できます。 Khizhnyakovによると、今日、これは光学分光法の最も強力な方法の1つであり、コンピューターキュービットとしての使用に最も適した微結晶中のイオンを見つけることができます。
実際に動作する量子コンピューターの前ですがまだまだ遠いですが、タルトゥ大学のレーザー分光研究所の研究者たちは、新しい方法に基づいた量子コンピューターのパイロットプロトタイプの作成を開始しました。研究者によると、彼らは新しいタイプの量子コンピューターの基本的な要素の仕事の発表の前夜にあります。
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